北京课改版八年级全册第六章 功和能综合与测试当堂达标检测题
展开一、单选题
1.做功越快的机械一定是( )
A.越省力B.做功越多C.功率越大D.机械效率越高
2.在下图所示的几个过程中,人对物体做功的是( )
A.女孩把一箱报刊搬起来B.杠铃举在头顶不动
C.开车,车却不动D.足球滚了一段距离
3.小明将装有 20 个鸡蛋的塑料袋从地面拿到桌面上,该过程中这袋鸡蛋克服重力做功最接近( )
A.1 JB.10 JC.100 JD.1000 J
4.某同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,力F在这三个过程中所做的功分别为、、,关于做功大小,下列说法正确的是( )
A.B.
C.D.
5.为了更好地推进习总书记提出的“一带一路”发展战略,我国计划发射十八颗通信卫星,为沿线国家提供信息服务。人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示),卫星在大气层外运行, 不受空气阻力。当卫星从远地点向近地点运行的过程中,下列说法正确的是:( )
A.重力势能增大B.动能减小
C.动能转化为重力势能D.机械能守恒
6.小华在“双手头上前掷实心球”测试时,从地面捡起质量为2kg的实心球,缓慢举至2m高处,上体后仰,球离开手后的运动路径如图所示,若空气阻力忽略不计,下列分析正确的是( )
A.从捡球到举高2m,小华对球做功4J
B.球离手后由于受到惯性作用在空中继续上升
C.球运动到最高点时,它的速度为零
D.球运动到最高点时,处于非平衡状态
7.同学们都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞……你知道其中能量的转化吗?如图为小孩荡秋千的示意图,下列分析正确的是( )
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能
C.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能
D.小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能
8.如图所示是小超同学扔实心球的情景包合四个过程)其中手对实心球做功的过程是( )
A.②和③B.①和③C.①和④D.②和④
9.小孩从公园中的滑梯上加速滑下,不考虑摩擦,对于其机械能的变化情况,下列说法中正确的是( )
A.重力势能减小,动能不变,机械能减小
B.重力势能减小,动能增加,机械能增大
C.重力势能减小,动能增加,机械能不变
D.重力势能增加,动能减小,机械能不变
10.在下图的三种场景中,拉力F1、F2、F3大小相等,在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3,下列关于它们大小关系的判断中正确的是( )
A.W1=W2<W3B.W1=W2=W3C.W1=W2>W3D.W1<W2<W3
11.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.t=1s时,物体所受摩擦力小于1N
B.2s~4s内物体所受摩擦力为3N
C.t=5s时,物体所受摩擦力为2N
D.4s~6s内推力F做功为8J
12.如图所示,已知斜面倾角为30°,斜面高2m,小明沿斜面将重为400N的货物由底端匀速拉到顶端,用时10s。已知拉力大小为300N,绳重不计,则下列说法中正确的是( )
A.小明对货物做的有用功是1200J
B.小明对绳的拉力的功率是80W
C.斜面的机械效率是66.7%
D.物体受到斜面的摩擦力是300N
13.对于地震救灾行动中,飞机在同一高度匀速飞行向地面投放物资时( )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变B.动能不变,重力势能减小,机械能减小
C.动能减小,重力势能减小,机械能减小D.动能增大,重力势能增大,机械能增大
14.某次滑雪比赛过程中,运动的轨迹如图,下列说法正确的是( )
A.从a点向b点运动过程中重力势能全部转化为动能
B.在a和e点动能都为零,但e点重力势能大于a点
C.从c点下落到d点过程中,重力势能一部分转化为动能
D.在a点和e点都处于静止状态,因此机械能相等
15.如图所示,工人用动滑轮匀速提升物体,下列判断正确的是( )
A.人拉力做的功大于滑轮增加的重力势能
B.动滑轮的机械效率一定等于50%
C.人的拉力与物体重力是平衡力
D.物体升高的距离大于滑轮左侧绳子减小的长度
二、填空题
16.一个在空中飞行的篮球的动能大约是30J,重力势能大约是20J,它的机械能约是___________J。
17.据报道:某高楼突然降下大片碎玻璃,“玻璃雨”击中数人致受伤,高空坠物伤人已经成为城市的一大隐患。其物理原理是:高楼的上的物体具有较大的______,在下落时会转化为很大的______,把下面的行人砸伤。
18.2020年5月,我国新一代载人飞船试验船返回舱成功返回。在返间舱降落的过程中,舱内物体的重力势能________,其惯性________(两空均选填“增大”“不变”或“减小”)。
19.如图所示的滑轮组将重的物体匀速提升20cm,所用的拉力,所做的总功为______J,有用功为______J,机械效率为______,当改为提升18N的重物时,该滑轮组的机械效率将______(选填“增大”“减小”或“不变”,忽略绳重和滑轮与轴的摩擦)
20.甲、乙二人同时开始登山,已知甲的质量大于乙的质量,甲先到达山顶,则做功快的是______,功率大的是______。
21.在国际单位制中,功和能量的基本单位是________(填写中文名称),瓦特是_______(填写物理量名称)的单位。
三、简答题
22.做功的两个必要条件是什么?
23.如图丙所示,甲乙两小儿之辩,关于机械省力,省功以及机械效率的辩论,你支持哪一方的说法?不支持另外一方的原因是什么?
24.在如图的装置中,双锥体放在倾斜的轨道上,释放以后,似乎看到双锥体自动“向上滚”,你认为这种看法对吗?理由是什么?
25.打篮球时,在不同的地点投篮往往需要不同的投掷力度和角度,若以相同的力度将同一篮球从同一地点的同一高度竖直向上抛和斜向上抛,篮球两次能达到的最高高度相同吗?若不相同,哪一次更高?请从能量转化的角度解释你的观点(不计空气阻力).
26.图中甲是电动自行车,乙是超标车更接近于电动摩托车.符合新国标的电动自行车,是指时速25公里以下、质量55公斤以下且必须带脚蹬的电动自行车,超标车设计的速度和质量都比较大,是禁止上路的.从动能的角度分析电动自行车为什么要限制速度和质量?
乙
参考答案
1.C
【详解】
做功快,表示机械在单位时间做的功多,即功率大。故A、B、D不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.A
【详解】
做功的两个必要条件:一是有力作用在物体上,二是在力的方向上物体产生了距离,二者缺一不可;
A.人对报刊施加了力,报刊在力的作用下移动了距离,所以人对报刊做功,故A符合题意;
B.杠铃举在头顶不动,杠铃在力的方向上没有距离,不做功,故B不符合题意;
C.开车,车却不动,车没有移动距离,不做功,故C不符合题意;
D.足球被踢出后,不再受人的作用力,所以人对足球不做功,故D不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】
ABCD.两只鸡蛋的重力大约为1N,20个鸡蛋的重力大约为G=10N,地面到桌面的高度约为1m,
该过程中提这袋鸡蛋克服重力做功
W=Gh=10N1m=10J
ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.D
【详解】
物理学中,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积,即W=Fs,一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s,该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都是W=Fs,即
W甲=W乙=W丙
故D正确,ABC错误。
故选D。
5.D
【详解】
ABC.卫星从远地点向近地点运行的过程中,高度减小,则重力势能减小,将重力势能转化为动能,动能增大,速度增大,故ABC错误;
D.因为卫星运行的过程中不受空气阻力,只受重力作用,则卫星的机械能守恒,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】
A.从捡球到举高2m,小华对球做的功为
W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×2m=40J
故A错误;
B.球离手后由于球具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.球运动到最高点时,在水平方向上有一定的速度,它的速度不为零,故C错误;
D.球运动到最高点时,受到重力的作用,合力不为零,处于非平衡状态,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】
从A到B的下降过程和从C到B的下降过程、都是将重力势能转化为动能的过程,在这个过程中,A、C两点位置最高,重力势能最大,此时小孩是静止的,所以动能为零;B点的动能最大,由于位置最低,所以重力势能最小。从B到C的上升过程和从B到A的上升过程是将动能转化为重力势能的过程。
A.小孩在A点的位置最高,重力势能最大,动能为零。故A错误;
B.小孩从C荡到B的过程中,高度降低,重力势能减少;速度增加,动能增大,是重力势能转化为动能,故B错误;
C.小孩从B荡到C的过程中,高度增加,重力势能增加;速度减小,动能减少,是动能转化为重力势能,故C正确;
D.小孩从A荡到B的过程中,需要克服空气阻力做功,有一部分机械能转化为内能,在B点的机械能小于A点的机械能,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】
①小明将地上的球捡起来,有力作用在球上,球在力的方向上通过了一定的距离,故手对实心球做功,故①符合题意;
②小明将球举在不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,故没有做功,故②不符合题意;
③小明挥动球,有力作用在球上,球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离,手对实心球做功,故③符合题意;
④球飞出去,球由于惯性向前运动,小明没有对球施加力,小明没有对球做功,故④不符合题意;
综上可见,手对球做功的过程有①与③,故B符合题意。
故选B。
9.C
【详解】
不考虑摩擦,小孩下滑过程中,受到重力、支持力的作用,下滑过程中高度降低,故重力势能减小;整个过程将重力势能转化为动能,小孩加速下滑,故动能增加;没有能量损耗,机械能守恒即不变。故ABD错误,C正确。
故选C。
10.A
【详解】
由图可知,第一幅图中滑轮为定滑轮,它的特点是不省力,不省距离,所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s,拉力做的功为
W1=F1s
第二幅图中,拉力移动的距离也等于物体移动距离为s,拉力做的功为
W2=F2s
第三幅图中滑轮为动滑轮,可以省一半力,但是费距离,拉力移动距离为2s,拉力做的功为
W3=F3×2s
又因为拉力F1、F2、F3大小相等,所以综上分析可得
W1=W2<W3
故选A。
11.C
【详解】
A.由速度﹣时间图像可知,t=1s时,物体处于静止状态,受平衡力作用,又由F﹣t图像可知物体受到的拉力为1N,所以,物体所受摩擦力是1N,故A错误;
B.由速度﹣时间图像知道,在2s~4s内,物体做匀加速运动,由F﹣t图像知道,此时的推力等于3N,但是推力不等于摩擦力,即物体所受摩擦力不等于3N,故B错误;
C.由速度﹣时间图像可知,在4s~6s内,物体做匀速运动,所以推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由F﹣t图像可知此时的推力等于2N,所以物体所受摩擦力也等于2N,即t=5s时,物体所受摩擦力为2N,故C正确;
D.由图乙的v﹣t图象可知,在4~6s内物体前进的距离
s=vt=4m/s×2s=8m
故这段时间内对物体做的功
W=Fs=2N×8m=16J
故D错误。
故选C。
12.C
【详解】
A.小明对货物做的有用功
W有=Gh=400N×2m=800J
故A错误;
B.已知斜面倾角为30°,由几何知识可得斜面的长度
s=2h=2×2m=4m
小明对绳的拉力做的功
W总=Fs=300N×4m=1200J
小明对绳的拉力的功率
故B错误;
C.斜面的机械效率
故C正确;
D.克服摩擦力所做的额外功
W额=W总﹣W有=1200J﹣800J=400J
由W额=fs可得,物体受到斜面的摩擦力
故D错误。
故选C。
13.C
【详解】
因飞机的速度不变而向外投放物资,故飞机的质量减小,因此飞机的动能减小,又因飞机的高度不变而质量减小,故飞机的重力势能减小,故飞机的机械能减小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.C
【详解】
A.从a点向b点运动过程中,重力势能大部分转化成动能,因为有滑动摩擦,少部分转化成内能,故A错误;
B.在a点和e点速度都为零,说明动能为零;但e点高度小、a点高度大,e点重力势能小于a点,故B错误;
C.从c点下落到d点过程中,由于存在空气阻力,克服阻力做功,所以有一部分重力势能转化为内能;质量不变,速度增大、高度减小,动能增大、重力势能减小,一部分重力势能转化为动能;故C正确;
D.在a点和e点,速度都为零,说明动能为零;因为高度不同,所以,重力势能不同,因此机械能不相等,故D错误。
故选C。
15.A
【分析】
(1)根据能量守恒,对物体做了多少功,滑轮和物体能量就增加多少;
(2)根据机械效率公式分析机械效率;
(3)根据二力平衡条件,大小相等,方向相反,作用同一直线,同一物体判断;
(4)根据动滑轮省一半的力,费距离判断绳子长度变化。
【详解】
A.工人用动滑轮匀速提升物体时,根据能量守恒可知,人的拉力做功,使得物体和滑轮的重力势能都增大,所以人拉力做功等于滑轮和物体增加的重力势能之和,则人拉力做的功大于滑轮增加的重力势能,故A正确;
B.由于不能确定有用功、总功的大小,所以不能确定机械效率是多少,故B错误。
C.根据二力平衡条件,人的拉力和物体的重力不在同一物体上,且大小不相等,则它们不是平衡力,故C错误。
D.当物体升高的距离为h时,滑轮左侧绳子减小的长度也为h,右侧绳子增加的长度也为h,这样绳端向上移动的距离为
h+h=2h
符合动滑轮的特点;所以,物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度,故D错误。
故选A。
【点睛】
此题考查了平衡力、机械效率、能量的转化和守恒、动滑轮,知识点多,题目文字不容易读懂,需要学生对知识非常透彻的理解,难度较大。
16.50
【详解】
它的机械能约是
故它的机械能约是50J。
17.重力势能 动能
【详解】
[1][2]动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,弹性势能与物体弹性形变的程度有关。高楼的上的物体具有较大的重力势能,在下落时会转化为更多的动能,危险性较大。
18.减小 不变
【详解】
[1]返回舱降落的过程中,舱内物体的质量不变,高度减小,所以,舱内物体的重力势能减小。
[2]惯性是物体本身固有的属性,惯性大小只与物体的质量有关,返回舱在降落过程中,舱内物体的质量不变,所以其惯性不变。
19.3 2.4 80% 增大
【详解】
[1]滑轮组的动滑轮上有3段绳子承载物重,绳子自由端移动的距离
滑轮组做的总功
[2]做的有用功
[3]滑轮组的机械效率
[3]忽略绳重和滑轮与轴的摩擦,自由端拉力,则动滑轮的重力
当提升18N的重物时,自由端拉力
此时滑轮组的机械效率
所以当用该滑轮组提升18N的重物时,该滑轮组的机械效率将增大。
20.甲 甲
【详解】
[1][2]由题知,甲的质量大于乙的质量,且甲乙登山的高度相等,所以根据
W=Gh=mgh
可知,甲乙两人登山过程中克服重力做功的大小关系是:W甲>W乙。又因为甲先到达山顶,即甲用的时间较少,所以根据可知,甲乙两人克服重力做功快慢即功率大小关系是: P甲>P乙。
21.焦耳 功率
【详解】
[1]在国际单位制中,功和能量的基本单位是焦耳,用符号J表示。
[2]功率的基本单位是瓦特,用符号W表示。
22.一是物体要受力的作用,二是物体要在所受力的方向上通过一定的距离
【解析】
做功的两个必要条件:一是物体要受力的作用,二是物体要在所受力的方向上通过一定的距离.
23.(1)支持乙方说法;(2)见解析.
【详解】
功的原理,使用任何机械都不省功,因此无论使用哪种机械,都不省功,所以甲方小孩的说法不正确;甲方小孩用斜面提升物体,额外功是存在的,故机械效率不会很高;而乙方小孩直接提升物体,额外功很小,故机械效率高;所以我支持乙方小孩的说法.
24.见解析所示
【详解】
这种看法是错误的.理由:如图所示,从轨道的形状可以看出,图中右侧边缘虽然变高了,但轨道两个边的距离变大,双锥体在向右滚动时,由于重力的作用,重心实际是下降的,“向上滚”只是一种错觉.
25.详见解析
【详解】
不相同;竖直向上抛得更高;
用相同力度抛出同一篮球时,篮球获得的初动能相等;竖直向上抛达到最高点时,球的速度为零,动能为零,篮球的初动能全部转化成了重力势能;斜向上抛达到最高点时,篮球还有向前飞行的速度,仍具有动能,重力势能更小,上升的高度也更小.
26.速度和质量都比较大,则动能大,遇到紧急情况,不能及时停下,容易出现交通事故
【详解】
影响动能大小的因素是质量和速度,当质量越大、速度越大时,动能会越大.
由于超标车设计的速度和质量都比较大,行驶时动能大,当遇到紧急情况时,不能在较短距离内停下,危险系数大,更容易出现交通事故,所以要限制电动自行车的速度和质量.
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